Установка для облучения биологической жидкости

. ВерещагинССР ЕНИЯ БИ ая медицина, костей, преинскои ния бикрови м излу эффекения оппотока жидкоазового тракорсимме снабж ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССР(56) Авторское свидетельство СМ 1447380, кл. А 61 й 5/06, 19Авторское свидетельство СМ 1449133, кл. А 61 М 5/06, 19Патент США М 4321919,кл. А 61 М 1/03, 1982,(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБЛУЛОГИЧЕСКОЙ ЖИДКОСТИ(57) Использование: техническобработка биологических жид Изобретение относится к медитехнике и предназначено для облучологической жидкости, напримерпреимущественно ультрафиолетовычением.Цель изобретения - повышенитивности облучения за счет обеспечтимального взаимодействияизлучения с потоком биологическоисти при обеспечении условия однориспользования всех элементов экпорального тракта устройства,Изобретение поясняется чертежами, На фиг.1 и фиг.2 представлен общий вид одного из вариантов выполнения устройства (фиг.1 - вид сбоку, фиг,2 - вид сверху): на фиг.3 схематически представлен вариант выполнения устройства, снабженного элементом экранирования, в частности, при выполнении последнего в виде секций; на имущественно крови, облучением, например, ультрафиолетовым, Сущность изобретения: устройство содержит проточный трубчатый реактор, излучатель, приспособления для забора и возврата биологической жидкости и насос, Фотореактор включает набор штанг с фиксирующими элементами, размещенными на них, трубка фотореактора размещена на этих элементах. Устройство также содержит отражатели излучения, экранирующий элемент и вспомогательную емкость в виде цилиндрической спирали, также размещенную на фиксирующих элементах штанг за активной зоной рабочего канала фотореактора. 9 з.п.ф-лы, 4 ил. фиг,4 - при различных положениях подвижной секции,Устройство для облучения биологической жидкости. например, крови, преимущественно ультрафиолетовым излучением, содержит (фиг.1) (устройство представлено частично в разрезе) излучатель 1, имеющий цилиндрическую форму, насос 2, преимущественно перистальтического типа, и образующие экстракорпоральный тракт приспособление Э для забора и возврата биологической жидкости, соединительные шланги 4, вспомогательную емкость 5 и фотореактор 6 проточного типа со спиральной траекторией потока, рабочий канал которого выполнен иэ материала, пропускающего ультрафиолетовое излучение,Фотореактор 6 выполнен в виде набора штанг 7, размещенных параллельно и осетрично по отношению к излучателю и енных фиксирующими элементами 8, 182531310 15 20 25 с источником 15 электрического питания излучателя 1). В рассматриваемом варианте реализа которые размещены на штангах 7 с относительным продольным смещением по винтовой линии, коаксиальной излучателю 1. и на которых размещен рабочий канал, выполненный в виде трубчатого элемента 9, имеющего форму цилиндрической спирали и являющегося частью экстракорпорального тракта.В рассматриваемом варианте выполнения устройства излучатель 1, штанги 7 и продольная ось цилиндрической спирали, образованной трубчатым элементом 9 фото- реактора б, ориентированы вертикально, а шаг витков цилиндрической спирали, образованной трубчатым элементом 9, превышает значение его диаметра.По меньшей мере часть штанг 7 фотореактора б выполнена из электропроводного материала и скреплена с торцевой контактной пластиной 10, соединенной посредством первого контактного элемента 11 с одним из торцевых электродов 12 излучателя 1, второй торцевой электрод 13 которого соединен со вторым контактным элементом 14 (на фиг.1 условно - пунктиром - изображено электрическое соединение .одной из штанг 7 и второго контактного элемента 14 ции предложенного устройства фотореактор последнего снабжен отражателем 16,который имеет общую цилиндрическую форму и установлен коаксиально по отношению к излучателю 1 и цилиндрической спирали, образованной трубчатым элементом 9, причем относительно последнего отражатель 16 размещен с зазором.Внутренняя поверхность отражателя 16 выполнена со спиральным углублением, соответствующим пространственному положению витков цилиндрической спирали, образованной трубчатым элементом 9 фото- реактора 6, Отражатель 16 выполнен разьемным в виде секций, которые установлены с возможностью их отведения от трубчатого элемента 9 фотореактора 6(конкретное конструктивное выполнение соответствующих элементов может быть различным и на чертеже не представлено), Возможен также вариант выполнения отражателя 16 съемным (в вертикальном направлении).Излучатель 1, насос 2, штанги 7 и отражатель 16 установлены на основании 17 устройства; там же размещены элементы 18 управления и индикации режимов работы устройства.Между излучателем 1 и штангами 7 размещен экранирующий элемент 19, который установлен за пределами активной зоны ра 40 45 50 55 бочего канала на участке, противоположном участку, соединенному в экстракорпоральном тракте с приспособлением для забора и возврата биологической жидкости. Экранирующий элемент 19 прикреплен к торцевой контактной пластине 10.В зоне экранирующего элемента 19 (за пределами активной эоны рабочего канала) размещена вспомогательная емкость (для размещения биологической жидкости, первично облученной в режиме забора), причем вспомогательная емкость выполнена в виде дополнительного трубчатого элемента 20, который имеет форму цилиндрической спирали и размещен на блоках 21 фиксирующих элементов, установленных в соответствующей зоне штанг 7 (шаг размещения фиксирующих элементов в блоках 21 и шаг витков цилиндрической спирали, образованной дополнительным трубчатым элементом 20, примерно равны диаметру трубчатого элемента; окончание трубчатого элемента закреплено с помощью фиксатора 22).В одном из вариантов реализации устройства (фиг.З и фиг,4) экранирующий элемент выполнен секционированным. На фиг.З представлен вариант выполнения экранирующего элемента в виде двух секций, причем первая секция 23 установлена неподвижно, а вторая секция 24 размещена коаксиально с первой и выполнена с возможностью перемещения - при помощи рамки 25, соединенной с подвижной секцией 24 и проходящей через отверстия 26 в торцевой контактной пластине 10 (фиксация положения - за счет фрикционного взаимодействия).На фиг.4 схематически представлено устройство при различных положениях подвижной секции 24 экранирующего элемента, при частичном - позиция 27 - и полном - позиция 28 - экранировании трубчатого элемента 9 рабочего канала фотореактора.Устройство работает следующим образом,Для подготовки устройства к работе с помощью рамки 25 устанавливают подвижную секцию 24 экранирующего элемента в нижнее положение (позиция 28 - фиг,4) и включают источник питания излучателя 1 (для достижения последним в течение соответствующего времени номинальных параметров рабочего режима)Далее в устройстве устанавливают экстракорпоральный тракт, который в соответствии с предложенным техническим решением представляет собой единый комплект одноразового применения - трубку из эластичного материала, пропускающего ис 1825313пользуемое излучение, с присоединенным к ней при изготовлении приспособлением для забора и возврата биологической жидкости (указанная трубка после установки о устройство выполняет функции и шлангов 4, и трубчатых элементов рабочего кзнзла - позиция 9 - и вспомогательной емкости - позиция 20),Установку экстракорпорального тракта производят путем введения (известным образом) трубки в рабочую зону насоса 2 и далее посредством навивки трубки на фиксирующие элементы 8, размещенные по винтовой линии на штангах 7 (при этом образуются в процессе навивки трубки имеющие форму цилиндрических спиралей трубчатые элементы 9 и 20, которые представляют собой соответственно рабочий канал фотореактора и вспомогательную емкость), Окончание трубки закрепляется с помощью фиксатора 22, После завершения устанооки экстракорпорального тракта устанавливают в рабочее положение отражатель 16.Перед проведением процедуры облучения биологической жидкости, например крови. производят наполнение экстракорпорального тракта вспомогательным раствором, коррегирующим соойстоа биологической жидкости в процессе облучения (нзпример, при облучении крови используется раствор антикоагулянта), для чего приспособление 3 для забора и оозврзта биологической жидкости соединяют с емкостью. содержащей раствор, и включают насос 2 для работы о направлении забора.После поступления в экстрзкорпорзльный тракт требуемого количества вспомогательного раствора насос 2 выключают, приспособление 3 для забора и возврата биологической жидкости соединяют с биологическил обьектом (напримср, с кровеносным сосудом пациента) и снова включают насос 2 в режим забора, После начала движения биологической жидкости - под действием насоса 2 - по шлангам 4 и рабочему каналу фотореакторз (трубчатый элемент 9) с помощью рзлки 25 произоодят установку в требуемое рабочее положение подвижной секции 24 экранируюоего элемента.Поток излучения излучателя 1 воздействует на поток биологической жидкости в рабочем канале фотореактора как непосредственно, так и после отражения от рабочей поверхности отражателя 1 б, причем выполненные на внутренней поверхности отражателя спиральные углубления, соответствующие пространственному положению витков цилиндрической спирали, об 40 описания примера осуществления изобретения следует, что благодаря предло 45 50 5 10 15 20 25 30 35 разооанной трубчатым элементом 9, обеспечивают достаточно равномерное облучение и наружной стороны рабочего канала.После забора требуемого количества биологической жидкости и первичного ее облучения в этом режиле производят переключение направления действия насоса 2 в режим возврата, вследствие чего биологическан жидкость, накопленная о трубчатом элементе 20 как в вспомогательной емкости, проходит в обратном направлении через активную зону фотореактора (трубчзтый элемент 9 в зоне, не перекрытой подвижной секцией 24 экранирующего элемента) и облучается повторно,После завершения процедуры облучения биологической жидкости производят выключение излучателя 1 и насоса 2, отводят из рабочего положения (снимают) отражатель 1 б и удаляют из устройства экстракорпоральный канал (о обратном порядке сматывают с фиксирующих элементов трубку из эластичного материала с приспособлением для забора и возврата биологической жидкости).Выполнение отдельных элелентов устройства может несколько отличаться от рассмотренного выше примера реализации предложенного технического рсшсния (в частности, фиксирующие элементы могут быть выполнены с возможностью вращения, штанги, выполненные из электропрооодного материала, могут быть заключены в трубчатыс оболочки, выполненные из электроизоляционного латериала, к верхнелу торцу отражателя может быть присоединен чехол, выполненный из прозрачного материала, и т.д,).Таким образом, из приведенного выше женному техническому решению и предложеннолу сочетанию его отличительных признаков достигается;облучение как части поверхности рабочего канала фотореактора, непосредственно обращенной к излучателю, так и остальной поверхности рабочего канала; реализация рабочего канала в виде трубчатого элемента практичсски кругового сечения, т,е, обеспечение условий течения биологической жидкости, аналогичных условиям в сосудах биологических объектов;сохранение неизменных условий течения облучаемой биологической жидкости вдоль осей длины активной зоны рабочего канала - вследствие реализации рабочего канала, имегощего круговое сечение, о виде цилиндрической спирали, т.е, при неизменной по всей длине рабочего канала криоиз 1825313не винтовой линии, по которой размещен трубчатый элемент фотореактора:воэможность изменения длины активной эоны и возможность полного экранирования рабочего канала фотореактора, имеющего форму цилиндрической спирали;создание по всей длине рабочего канала фотореактора близкого к оптимальному режима течения жидкости в процессе облучения (режим, пороговый между ламинарным и турбулентным течением), что оптимизирует условия взаимодействия потока излучения с потоком биологической жидкости, обеспечивает увеличение равномерности распределения по обьему облучаемой биологической жидкости поглощенной дозы облучения и повышает эффективность облучения.Одновременно с этим обеспечивается выполнение условия одноразового использования всех элементов экстракорпорального тракта, контактирующих с биологической жидкостью, и выполнение последнего в виде единого изделия.Формулд изобретения 1.Устройство для облучения биологической жидкости, преимущественно крови, ультрафиолетовым излучением, содержащее излучатель цилиндрической формы, насос и образующие экстракорпоральный тракт приспособление для забора и возврата биологической жидкости, соединительные шланги, вспомогательную емкость и фотореактор проточного типа в виде спирали, выполненной иэ материала. проницаемого для излучения, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения эффективности и полноты облучения эа счет оптимизации взаимодействия потоков излучения и биологической жидкости, и обеспечения условий одноразового использования всех элементов экстракорпорального тракта, фотореактор включает набор штанг, размещенных параллельно и осесимметрично по отношению к излучателю, снабженных фиксирующими элементами. которые размещены на штангах с относительным продольным смещением по винтовой линии, коаксиальной излучателю, спираль фотореактора размещена на этих элементах и выполнена в виде трубки, полость которой служит рабочим каналом для жидкости и является частью экстракорпорального тракта.2 Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е - с я тем, что шаг витков спиральной трубки фотореактора больше величины диаметра 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 витков, а трубка выполнена с поперечным сечением, близким к круглому.З,Устройство поп,1, отл и ча ющеес я тем, что излучатель, штанги и продольная ось спирали, образованной трубкой, расположены вертикально,4,Устройство по п,1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что часть штанг фотореактора выполнена из электропроводного материала и снабжена торцевой контактной пластиной, соединенной посредством контактного элемента с одним из торцевых электродов излучателя, а другой торцевой электрод также снабжен контактным элементом и соединен с ним.5.Устройство по пп.1 и 2, о т л и ч а ющ е е с я тем, что содержит дополнительно отражатель излучения цилиндрической формы, установленной коаксиально излучателю и спирали и с зазором по отношению к последней,6.Устройство по пп,1,2 и 5, о т л и ч а ющ е е с я тем, что внутренняя поверхность отражателя выполнена со спиральным углублением, соответствующим пространственному положению витков спирали, образованной трубкой.7.Устройство по пп.1,2,5 и б, о т л и ч аю щ е е с я тем, что отражатель выполнен в виде отдельных секций, установленных с воэможностью перемещения относительно трубки.8,Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что между излучателем и штангами фотореактора дополнительно размещен акранирующий элемент, установленный за активнбй зоной рабочего канала трубки на участке фотореактора, противоположно расположенном участку соединения экстракорпорального тракта с приспособлением для забора и возврата биологической жидкости,9,Устройство по пп.1 и 8, о т л и ч а ющ е е с я тем, что экранирующий элемент выполнен иэ отдельных секций, при этом по меньшей мере одна иэ секций установлена с возможностью продольного перемещения относительно излучателя и штанг и полного, или частичного экранирования активной зоны рабочего канала трубки фотореактора.10,Устройство по п,1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что вспомогательная емкость выполнена в виде трубчатого элемента, имеющего форму цилиндрической спирали и размещенного на фиксирующих элементах штанг за активной зоной рабочего канала трубки фотореактора, 18253131825313 Редакто уль Тираж Подписноеного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 роизводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина. 101 Заказ 2229 ВНИИПИ Государс Составитель Л,Ве Техред М,Моргент агинКор